? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 阿爾哈曾：才華橫溢的科學(xué)家
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2019-4-15 青野云麓
阿爾哈曾（Alhazen，965年—1040年），埃及物理學(xué)家。
阿爾哈曾是中世紀(jì)阿拉伯最重要的一位物理學(xué)家，他最感興趣的領(lǐng)域是光學(xué)。阿爾哈曾則認(rèn)為光是由太陽(yáng)或其他發(fā)光體發(fā)射出來(lái)的，然后通過(guò)被看見的物體反射入人眼而感知的結(jié)果。他還正確地解釋了透鏡的原理，即透鏡的聚焦，并制作了無(wú)透鏡的針孔成像機(jī)。他還制出了拋物面鏡，一種今天用于望遠(yuǎn)鏡上的部件。他的著作在16世紀(jì)被譯成拉丁文出版，對(duì)像開普勒這樣的科學(xué)家產(chǎn)生了重大影響。
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阿爾哈曾為了給自己謀一掛名職務(wù)，他宣稱他能為治理尼羅河洪水設(shè)計(jì)一種機(jī)器。 如他所愿，他這主張引起埃及哈里發(fā)的重視，他被聘專管此事。但對(duì)阿爾哈曾來(lái)說(shuō)不幸的是這位埃及哈里發(fā)就是哈基姆，他是在卡力古拉和伊凡雷帝時(shí)代之間最危險(xiǎn)的戴著王冠的瘋子。哈基姆要求他立刻制造 出這種機(jī)器，如果造不出來(lái)的話，將用某種復(fù)雜方式將他處死。阿爾哈曾逐漸認(rèn)識(shí)到對(duì)他提出的這要求決不是開玩笑。 阿爾哈曾面臨比景別無(wú)他法，只得裝瘋。他不得不一直裝瘋到1021年哈基姆死去為止。在阿爾哈曾還不必裝瘋前，充分證明了他是中世紀(jì)最重要的一位物理學(xué)家。他最感興趣的領(lǐng)域是光學(xué)。這門科學(xué)早已由希羅*和托勒密*摸索著進(jìn)行過(guò)研究，他們認(rèn)為，人能看見物體是靠眼睛發(fā)射出的光線被物體反射的結(jié)果。阿爾哈曾的看法是正確的，他認(rèn)為光是由太陽(yáng)或其它發(fā)光體發(fā)射出來(lái)的，然后通過(guò)被看見的物體反射入人眼。 他還正確地解釋了透鏡的原理，即透鏡的放大效果由于其曲面造成，并非由構(gòu)成透鏡物質(zhì)有固有性質(zhì)造成。 他對(duì)光的反射和折射現(xiàn)象感興趣，探討了虹，研究了光通過(guò)透鏡的聚焦，并制作了無(wú)透鏡的針孔成象機(jī)。他還制作出拋物面鏡，一種今天用于望遠(yuǎn)鏡上的部件。他和托勒密一樣認(rèn)為大氣層的有限的，他估計(jì)其深度為十英里左右。 他的著作在十六世紀(jì)被譯為拉丁文出版，這對(duì)于象開普勒*這樣的科學(xué)家產(chǎn)生了重大影響。事實(shí)上，直到六百年后開普勒時(shí)才進(jìn)一步發(fā)展了阿爾哈曾的光學(xué)研究。
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主要成就
埃及地處熱帶沙漠，眼病流行，醫(yī)師們用手術(shù)治療眼??；阿爾哈增曾作了一些有關(guān)反射、折射、暗室的視覺(jué)等實(shí)驗(yàn)，獲得了人眼的解剖知識(shí)。他根據(jù)埃及醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)和通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)研究了人的視覺(jué)。
關(guān)于視覺(jué)，希羅和托勒密認(rèn)為，人眼可以看見物體，是由于人眼可以發(fā)出光線的原因。阿爾哈增則認(rèn)為：光線是由太陽(yáng)或其它發(fā)光體發(fā)射出來(lái)的，然后通過(guò)被看見的物體反射入人眼，人眼接收到光線后才看到物體的。他對(duì)人眼的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了研究，眼睛某些部位的名稱，如“網(wǎng)膜”、“角膜”、“玻璃狀體”、“前房液”等術(shù)語(yǔ)均出自于他。關(guān)于反射實(shí)驗(yàn)，阿爾哈增從希臘人那里知道了反射定律，并進(jìn)一步指出，入射線、反射線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi)。在研究球面鏡和拋物柱面鏡時(shí)，他發(fā)現(xiàn)平行于主軸的光線入射到球面鏡時(shí)，會(huì)反射到這個(gè)軸線上。他提出了著名的“阿爾哈增問(wèn)題”：在給定民光點(diǎn)和眼睛的位置的情況下，尋找球面鏡、圓柱面鏡或圓錐面鏡上的反射點(diǎn)，這就是尋求物、像和鏡的位置之間的關(guān)系。他對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)復(fù)雜的討論。他還了解了平凸鏡的放大作用；制作出拋物面鏡，一種今天用于望遠(yuǎn)鏡上的部件。
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關(guān)于光的折射，阿爾哈增重復(fù)了托勒密的實(shí)驗(yàn)。他使用的儀器是一個(gè)帶有刻度的垂直放置的圓盤，其一半浸入水中，入射光線通過(guò)盤邊小孔射入。他還討論了簡(jiǎn)單的透鏡問(wèn)題，正確地解釋了透鏡的原理，即透鏡的放大效果由于其曲面造成，并非由構(gòu)成透鏡物質(zhì)有固有性質(zhì)造成；探討了虹，研究了光通過(guò)透鏡的聚焦，并制作了無(wú)透鏡的針孔成象機(jī)。
太陽(yáng)與月亮接近地平線時(shí)，直徑顯著增大的現(xiàn)象引起了人們的注意。這個(gè)問(wèn)題類似于中國(guó)古代的“小兒辨日”。阿爾哈增認(rèn)為，這是一種錯(cuò)覺(jué)，因?yàn)檫@時(shí)它們的大小是以距離較小的地面物體來(lái)作比較而估計(jì)的。他還研究了大氣的折射現(xiàn)象，和托勒密一樣，他認(rèn)為大氣層的有限的，并斷言黃昏的界限是在太陽(yáng)從地平線到其下10度角的范圍內(nèi)，并由此推出大氣層的厚度是52，000步。后來(lái)，開普勒指出，此數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的。
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主要著作
《光學(xué)寶鑒》
阿爾哈增的光學(xué)著作曾由意大利光學(xué)家維泰洛譯成拉丁文于1270年發(fā)表。1572年，F(xiàn)?里斯內(nèi)在瑞士巴塞爾出版了更完整的版本， 書名是《光學(xué)寶鑒》。
《光學(xué)寶鑒》一書的主要內(nèi)容有:
①擯棄人眼向物體發(fā)出觸須引起視覺(jué)的舊觀念，提出由物體發(fā)出光線錐，而不是單獨(dú)的光線進(jìn)入眼睛產(chǎn)生視覺(jué)。
②人眼是由4層薄膜隔開的3種透明媒質(zhì)（水狀液、水晶液和玻璃液）所組成的球狀體。所提出的眼睛的結(jié)構(gòu)和眼球內(nèi)3種透明液體名稱,沿用至今。阿爾哈增研究過(guò)眼瞳，指出由物體發(fā)出光棱錐(而不是圓錐)進(jìn)入眼中，并把兩眼視覺(jué)歸結(jié)為兩眼的圖像傳到一條視神經(jīng)上的機(jī)理。
③明確了光的反射定律，認(rèn)為入射光線與反射光線在同一平面內(nèi)。詳細(xì)討論了光經(jīng)過(guò)曲面鏡的反射而成像，改進(jìn)了古代希臘人對(duì)光經(jīng)過(guò)球面鏡、圓錐面鏡和柱面鏡成像位置的認(rèn)識(shí)。
④用眼睛的幻覺(jué)來(lái)解釋太陽(yáng)在地平線上比在天頂大的現(xiàn)象，理由是在地平線上有物體與太陽(yáng)相襯托。并且對(duì)大氣的高度作出了合理的推測(cè)。
阿爾哈增關(guān)于折射的研究
阿爾哈增關(guān)于折射的研究
⑤討論了光通過(guò)不同媒質(zhì)界面的折射。設(shè)計(jì)出測(cè)定入射光線與折射光線的方法，闡明玻璃球有放大圖像的作用。
阿爾哈增的著作有80多卷，大多散佚，在《光學(xué)寶鑒》中保存下來(lái)一部分。1834年在巴黎國(guó)家圖書館發(fā)現(xiàn)了他的幾何學(xué)方面的著作；英國(guó)牛津博德安圖書館和荷蘭萊頓圖書館都保存有他的一些手稿。
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個(gè)人影響
隨著西羅馬帝國(guó)的滅亡，歐洲進(jìn)入中世紀(jì)時(shí)代。這個(gè)時(shí)期的歐洲學(xué)術(shù)景象一遍蕭條，而拜占庭和阿拉伯卻保存了希臘文化，繼續(xù)了希臘人的研究，提出了一些有價(jià)值的觀點(diǎn)，為歐洲的文藝復(fù)興提供了有益的準(zhǔn)備。阿爾哈增就是阿拉伯學(xué)者中杰出的一位，隨著其著作在十六世紀(jì)被譯為拉丁文出版，他對(duì)后來(lái)的科學(xué)家的影響也逐漸顯現(xiàn)。事實(shí)上，直到六百年后開普勒時(shí)才進(jìn)一步發(fā)展了阿爾哈曾的光學(xué)研究，而阿爾哈增對(duì)折射的研究成為W?斯涅耳等人建立折射定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的先導(dǎo)。